KR20030087553A - 스텐실 인쇄 잉크 용기 - Google Patents

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KR20030087553A
KR20030087553A KR10-2003-0028771A KR20030028771A KR20030087553A KR 20030087553 A KR20030087553 A KR 20030087553A KR 20030028771 A KR20030028771 A KR 20030028771A KR 20030087553 A KR20030087553 A KR 20030087553A
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아라이마사까쯔
오시오겐이찌
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리소 가가쿠 고교 카부시키가이샤
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    • B41L13/00—Stencilling apparatus for office or other commercial use
    • B41L13/18—Inking units

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Abstract

스텐실 인쇄 잉크 용기는 일 단부의 잉크 토출 개구부를 제외한 지역은 단부벽에 의해 폐쇄되고 다른 단부는 개방된 실린더와, 실린더의 내주면을 따라 실린더의 축방향으로 미끄럼 이동하는 피스톤을 포함한다. 잉크 용기는 100 sec-1의 전단 속도로 23 ℃의 온도에 대하여 최대 7.5 ㎩·s의 점성을 갖는 잉크로 충전되며, 실린더의 내반경과, 잉크 토출 개구부의 내반경과, 잉크 토출 개구부의 길이와, 잉크 용기 내에 충전되는 잉크의 중량과, 피스톤의 미끄럼 이동 개시 하중과, 잉크의 점성 사이에 특정한 관계를 만족한다.

Description

스텐실 인쇄 잉크 용기{STENCIL PRINTING INK CONTAINER}
본 발명은 스텐실 인쇄 잉크 용기에 관한 것으로, 잉크를 스텐실 인쇄 장치에 공급하기 위해 스텐실 인쇄 장치에 해제 가능하게 체결될 수 있도록 된 것이다.
지금까지는 감열 스텐실 원지를 사용함으로써 인쇄 작업을 수행하는 스텐실 인쇄 장치가 공지되어 있다. 이 스텐실 인쇄 장치에서는, 일렬로 배열된 미세한 발열 소자를 포함하는 감열 헤드(thermal head)가 스텐실 원지와 접촉하고, 스텐실 원지는 발열 소자에 에너지가 공급되는 동안에 플래튼 롤러 등에 의해 이송된다. 이러한 방식으로, 화상 정보에 따른 천공 화상이 스텐실 원지 상에 형성된다. 그런 후에, 그 위에 천공 화상이 형성되어진 스텐실 원지는 인쇄 드럼 주위에 권취된다. 또한 인쇄 용지는 가압 롤러와 같은 가압 부재에 의해 드럼의 외주면에 대하여 가압되고 이동된다. 이러한 방식으로, 잉크는 드럼의 개구 영역과 스텐실 원지의 천공부를 통해 스며나오게 되어 인쇄 용지 상으로 전사된다. 인쇄된 화상은 이리하여 인쇄 용지 상에 형성되게 된다.
정밀한 인쇄 화상을 얻기 위해 스텐실 원지의 천공부의 직경 감소를 대처하기 위해, 또는 인쇄 용지로의 잉크의 침투 특성을 향상시킴으로써 인쇄 속도를 높이기 위해, 잉크의 점성은 낮은 점성으로 설정되는 것이 종종 바람직하다. 특히, 전단 속도가 최대 100 sec-1이 되는 지역에 대한 잉크 점성이 낮은 점성으로 설정된 경우에, 인쇄 용지 상으로 전달되어진 잉크는 인쇄 용지 내로 신속하게 침투될 수 있으며, 용지의 배면으로 잉크 오프셋이 없는 인쇄된 용지를 얻을 수 있다.
스텐실 인쇄 장치의 종래의 잉크 공급 수단은 잉크 공급 롤러, 살포기 및 닥터 롤러(doctor roller)를 포함한다. 잉크 공급 롤러는 인쇄 드럼 내에 위치되며 서로 대면하여 직립하여 있는 측면 판들 사이에 지지된다. 잉크 공급 롤러는 그 중심 축을 중심으로 회전할 수 있다. 살포기는 잉크 공급 롤러 상에 위치되며 잉크를 잉크 공급 롤러 상에 공급한다. 닥터 롤러는 잉크 공급 롤러로부터 소정 간격으로 위치되며 잉크 공급 롤러의 외주면 주위에 형성되는 잉크막의 두께를 제어한다. 살포기의 예는 소직경을 갖는 복수개의 구멍을 갖는 평행한 관형 부재들을 포함한다. 살포기의 다른 예는 복수개의 노즐들을 포함한다. 잉크는 잉크 용기로부터 잉크 펌프에 의해 흡인되어 살포기를 통해 액적 형태로 잉크 공급 롤러 상에 공급된다. 잉크 축적 지역이 잉크 공급 롤러와 닥터 롤러 사이의 쐐기형 지역에 형성된다. 잉크는 잉크 공급 롤러와 닥터 롤러 사이의 공간을 통해 인쇄 드럼으로 공급된다. 이리하여 잉크는 균일하게 공급될 수 있으며 소정량의 잉크가 잉크 축적 지역에 항상 보유되어 있게 된다.
대개는, 10 중량％ 내지 50 중량％의 유상(oil phase)과 90 중량％ 내지 50 중량％의 수상(aqueous phase)을 포함하는 W/O형 에멀션 잉크가 스텐실 인쇄 장치에 사용된다. 스텐실 인쇄 장치가 인쇄에 사용되지 않고 장기간 대기 상태로 대기한 경우에, 잉크 축적 지역에 축적된 잉크가 공기에 노출되므로, 잉크 내에 함유된 물이 증발하여, 잉크 내의 색소 농도가 높아지게 된다. 그러므로 저 점성의 잉크가 잉크 축적 지역에 잔류하게 된다. 새 잉크가 축적 지역에 공급된 경우에, 잔류 잉크와 새 잉크는 서로 쉽게 혼합되지 않고, 이리하여 인쇄 용지 상에 발생하게 되는 화상 밀도에서의 불균일성을 종종 발생시키게 된다. 화상 밀도 내의 불균일성은 최대 100 sec-1의 전단 속도 지역에 대하여 비교적 높은 점성을 갖는 잉크의 경우에 눈에 띄게 발생한다.
스텐실 인쇄 장치에 사용되는 잉크 용기의 예로는, 지금까지 골판지(corrugated board) 등으로 형성된 외부 케이싱과, 이 외부 케이싱 내에 수용되는 가요성 내부 백(bag)을 포함하는 잉크 용기(BIC형 잉크 용기)가 공지되어 있다. 내부 백의 일 단부에 형성된 잉크 토출 튜브는 외부 케이싱 내부의 지역으로부터 외부 케이싱의 외부로 돌출되고, 잉크 토출 튜브의 돌출 단부는 캡에 의해 폐쇄된다. 또한 스텐실 인쇄 장치에 사용되는 잉크 용기의 다른 예로는, 지금까지는 원형의 원통형 형태를 가지며 일 단부에 잉크 토출 개구부가 구비된 실린더와, 실린더 내에 위치된 피스톤을 포함하는 잉크 용기(피스톤형 잉크 용기)가 공지되어 있다. 특히, 피스톤형 잉크 용기는 잉크 흡입 및 공급이 더 이상 수행될 수 없을 때까지 잉크 흡입이 수행되어진 후에 잉크 용기 내에 잔류하는 잉크의 양이 BIC형 잉크 용기의 경우에 잔류하는 잉크의 양보다 적어서, 잉크가 효율적으로 사용될 수 있다는 이점을 갖는다. 피스톤형 잉크 용기의 잉크 토출 개구부는 나사식 캡에 의해 밀봉된다. 피스톤형 잉크 용기를 사용하고자 하면, 사용자는 잉크 토출 개구부로부터 캡을 제거한 후에, 잉크 용기를 용기 홀더를 통해 스텐실 인쇄 장치의 본체의 측부 상에 삽입하고, 잉크 용기의 잉크 토출 개구부를 스텐실 인쇄 장치의 본체의 측부 상에 있는 잉크 흡입 개구부에 끼운다. 이러한 방식으로, 피스톤형 잉크용기가 사용된다.
그러나 종래의 피스톤형 잉크 용기에 있어서, 잉크 용기가 상술한 낮은 전단 속도의 지역에 대하여 비교적 낮은 점성을 갖는 잉크로 충전되어 사용되는 경우에 이하에 기술한 문제점들이 발생하는 것으로 여겨진다. 구체적으로, 사용자가 잉크 용기의 잉크 토출 개구부로부터 캡을 제거하여 잉크 토출 개구부가 아래를 향하게 하여 잉크 용기를 유지하는 경우에, 잉크는 잉크 용기의 잉크 토출 개구부로부터 떨어져서 사용자의 손 또는 옷, 스텐실 인쇄 장치 내의 지역, 스텐실 인쇄 장치가 위치된 실내의 바닥 등을 더럽히게 된다.
전술한 문제점들을 해결하기 위해, 인쇄 기계의 본체와의 맞물림을 통해 개방되는 밸브가 잉크 용기의 잉크 토출 개구부 내에 위치된 구조가 예를 들어 일본 특허 공개 공보 제2000-318288호에 제안되었다. 그러나 제안된 잉크 용기는 잉크용기의 잉크 토출 개구부 내에 위치된 밸브가 미세한 부재로 구성되어 있어서 파쇄될 가능성이 높으며, 부품수의 증가로 인하여 비용을 낮게 유지할 수 없다는 문제점을 갖는다.
또한 잉크 용기가 잉크 용기의 잉크 토출 개구부가 위를 향해 있어서 사용자는 잉크 토출 개구부가 해제된 상태에서 잉크 토출 개구부가 아래를 향하도록 잉크 용기를 위치시킬 수 없도록 인쇄 기계의 본체 내에 설치되어진 잉크 용기를 세팅하는 방법은 예를 들어 일본 특허 공개 공보 제2000-272097호에 제안되었다. 그러나 잉크 용기를 제안된 방법으로 세팅하는 것으로는, 활용 가능한 잉크 용기의 크기를 제한한다. 그러나 스텐실 인쇄 장치는 단일 스텐실 원지로 다수의 인쇄가 수행되는 장치에 주로 사용된다. 그러므로 스텐실 인쇄 장치에 사용되기 위한 잉크 용기는 통상의 사무 장비의 경우보다 대량의 잉크를 신속하게 공급할 목적으로 고안되었으며, 잉크 용기의 크기는 단일 잉크 용기 내에 적재되는 잉크의 양이 500 ㎖ 내지 1,500 ㎖의 범위 내가 되도록 비교적 크게 설정된다. 따라서, 제안된 잉크 용기를 세팅 방법으로는, 스텐실 인쇄 장치 내의 잉크 용기의 세팅은 드럼의 직경과 길이가 현저하게 크게 설정되지 않고서는 만족스럽게 수행될 수 없다.
도1은 잉크가 충전되어 있는 본 발명에 따른 스텐실 인쇄 잉크 용기의 제1 실시예를 도시하는 개략적인 설명도.
도2는 본 발명에 따른 스텐실 인쇄 잉크 용기의 제2 실시예를 도시하는 개략적인 설명도.
도3은 본 발명에 따른 스텐실 인쇄 잉크 용기의 제3 실시예를 도시하는 개략적인 설명도.
도4는 본 발명에 따른 스텐실 인쇄 잉크 용기의 제4 실시예를 도시하는 개략적인 설명도.
도5a는 각 잉크 용기 내에 충전되는 잉크의 중량이 500 g인 경우에 얻어지는 관계로서, 3.2 ㎩·s의 점성을 갖는 잉크와 잉크 용기들 사이의 관계를 도시하는 그래프.
도5b는 각 잉크 용기 내에 충전되는 잉크의 중량이 1,000 g인 경우에 얻어지는 관계로서, 3.2 ㎩·s의 점성을 갖는 잉크와 잉크 용기들 사이의 관계를 도시하는 그래프.
도6a는 각 잉크 용기 내에 충전되는 잉크의 중량이 500 g인 경우에 얻어지는 관계로서, 5.3 ㎩·s의 점성을 갖는 잉크와 잉크 용기들 사이의 관계를 도시하는그래프.
도6b는 각 잉크 용기 내에 충전되는 잉크의 중량이 1,000 g인 경우에 얻어지는 관계로서, 5.3 ㎩·s의 점성을 갖는 잉크와 잉크 용기들 사이의 관계를 도시하는 그래프.
도7a는 각 잉크 용기 내에 충전되는 잉크의 중량이 500 g인 경우에 얻어지는 관계로서, 7.4 ㎩·s의 점성을 갖는 잉크와 잉크 용기들 사이의 관계를 도시하는 그래프.
도7b는 각 잉크 용기 내에 충전되는 잉크의 중량이 1,000 g인 경우에 얻어지는 관계로서, 7.4 ㎩·s의 점성을 갖는 잉크와 잉크 용기들 사이의 관계를 도시하는 그래프.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10, 20, 30, 40 : 잉크 용기
11, 31 : 실린더
12, 22, 32, 42 : 잉크 토출 개구부
13 : 피스톤
14 : 잉크
22a : 원추형 테이퍼 지역
본 발명의 주된 목적은 낮은 점성을 갖는 잉크가 잉크 용기 내에 수용된 경우에 잉크 용기를 스텐실 인쇄 장치에 설치하는 시점과 잉크 용기를 스텐실 인쇄 장치로부터 제거하는 시점에 잉크 용기의 잉크 토출 개구부로부터 잉크가 흘러내리는 문제점이 없는 스텐실 인쇄 잉크 용기를 제공하는 것이다.
본 발명은,
ⅰ) 대략 원통형으로 일 단부의 잉크 토출 개구부를 제외한 지역은 단부벽에 의해 폐쇄되고 다른 단부는 개방된 실린더와,
ⅱ) 실린더의 축 방향으로 실린더의 내주면을 따라 미끄럼 이동을 수행할 수 있는 피스톤을 포함하며,
스텐실 인쇄 잉크 용기는 100 sec-1의 전단 속도로 23 ℃의 실내 온도에 대하여 최대 7.5 ㎩·s의 점성을 갖는 잉크로 충전되며, 다음의 식으로 표현되는 관계를 만족하는 스텐실 인쇄 잉크 용기를 제공한다:
또는
여기서 R은 m 단위의 실린더의 내반경을 나타내며, r은 m 단위의 잉크 토출 개구부의 내반경을 나타내며, L은 m 단위의 잉크 토출 개구부의 길이를 나타내며, W는 ㎏ 단위의 스텐실 인쇄 잉크 용기 내에 충전된 잉크의 중량을 나타내며, N은 ㎏f 단위의 피스톤의 미끄럼 이동 개시 하중을 나타내며, η은 100 sec-1의 전단 속도와 23 ℃의 온도에 대한 스텐실 잉크 용기 내에 충전된 ㎩·s 단위의 잉크의 점성을 나타낸다.
본 발명에 따른 스텐실 인쇄 잉크 용기에 있어서, 잉크의 점성은 100 sec-1의 전단 속도와 23 ℃의 온도에 대한 점성이다. 달리 기술되지 않으면, 본 명세서에 사용된 바와 같은 용어 "잉크의 점성"은 100 sec-1의 전단 속도와 23 ℃의 온도에 대한 점성을 의미한다.
본 발명에 따른 스텐실 인쇄 잉크 용기는 양호하게는 잉크 토출 개구부에 원추형 테이퍼 지역이 구비되도록 변형되어야 한다.
또한 본 발명에 따른 스텐실 인쇄 잉크 용기는 잉크 토출 개구부의 위치가 실린더의 일 단부의 중심점으로부터 외부를 향해 이동되도록 변형되어야 한다. 또한 이러한 경우에, 본 발명에 따른 스텐실 인쇄 잉크 용기는 보다 양호하게는 잉크토출 개구부가 실린더의 일 단부의 중심점보다 더 상방에 위치되면서 스텐실 인쇄 잉크 용기가 스텐실 인쇄 장치의 잉크 흡입 개구부에 대하여 수평으로 설치되어지는 스텐실 인쇄 장치에 스텐실 인쇄 잉크 용기가 사용되도록 변형되어야 한다.
더구나, 본 발명에 따른 스텐실 인쇄 잉크 용기는 양호하게는 잉크 토출 개구부가 비스듬하게 절단되도록 변형되어야 한다. 또한 이와 같은 경우에, 본 발명에 따른 스텐실 인쇄 잉크 용기는 보다 양호하게는 잉크 토출 개구부의 단부가 상방을 대면하는 상태에서 스텐실 인쇄 잉크 용기가 스텐실 인쇄 장치의 잉크 흡입 개구부에 대하여 수평으로 설치되어지는 스텐실 인쇄 장치에 스텐실 인쇄 잉크 용기가 사용되도록 변형되어야 한다. 본문에 사용된 바와 같은 "잉크 토출 개구부의 단부가 상방을 대면"한다는 표현은 스텐실 인쇄 잉크 용기가 잉크 토출 개구부의 비스듬하게 절단된 지역이 상방을 대면하게 직립하여 있도록 위치되어지는 것을 의미한다.
본 발명에 따른 스텐실 인쇄 잉크 용기는 대략 원통형으로 일 단부의 잉크 토출 개구부를 제외한 지역은 단부벽에 폐쇄되고 다른 단부는 개방된 실린더를 포함한다. 본 발명에 따른 스텐실 인쇄 잉크 용기는 또한 실린더의 내주면을 따라 실린더의 축방향으로 미끄럼 이동을 할 수 있는 피스톤을 포함한다. 또한 스텐실 인쇄 잉크 용기는 100 sec-1의 전단 속도와 23 ℃의 온도에 대하여 최대 7.5 ㎩·s의 점성을 갖는 잉크가 충전된다. 더구나, 스텐실 인쇄 잉크 용기는 다음 식으로표현되는 관계를 만족한다:
또는
여기서 R은 m 단위의 실린더의 내반경을 나타내며, r은 m 단위의 잉크 토출 개구부의 내반경을 나타내며, L은 m 단위의 잉크 토출 개구부의 길이를 나타내며, W는 ㎏ 단위의 스텐실 인쇄 잉크 용기 내에 충전된 잉크의 중량을 나타내며, N은 ㎏f 단위의 피스톤의 미끄럼 이동 개시 하중을 나타내며, η은 100 sec-1의 전단 속도와 23 ℃의 온도에 대한 스텐실 잉크 용기 내에 충전된 ㎩·s 단위의 잉크의 점성을 나타낸다.
그러므로, 본 발명에 따른 스텐실 인쇄 잉크 용기에서는, 낮은 전단 속도의 지역에 대하여 낮은 점성을 갖는 잉크가 잉크 용기 내에 수용된 경우에 잉크 용기를 스텐실 인쇄 장치 내에 설치할 시점에 잉크 용기의 잉크 토출 개구부가 하방을 대면하게 직립하여 있도록 위치되었을 때 잉크 용기의 잉크 토출 개구부로부터 잉크가 떨어지는 문제점이 발생하는 것을 막을 수 있다.
잉크 용기의 잉크 토출 개구부에 원추형 테이퍼 지역이 구비되는 본 발명에 따른 스텐실 인쇄 잉크 용기에서는, 잉크 용기로부터 흘러나오는 잉크는 일시적으로 원추형 테이퍼 지역 내에 보유될 수 있다. 그러므로, 잉크 토출 개구부로부터 잉크가 떨어지는 일이 장시간 동안 억제될 수 있다.
본 발명에 따른 스텐실 인쇄 잉크 용기는 잉크 토출 개구부의 위치가 실린더의 일 단부의 중심점으로부터 외부로 이동되고, 잉크 토출 개구부가 실린더의 일 단부의 중심점보다 상방에 위치되면서 스텐실 인쇄 잉크 용기가 스텐실 인쇄 장치의 잉크 흡입 개구부에 대하여 수평하게 설치되어지는 스텐실 인쇄 장치에 스텐실 인쇄 잉크 용기가 사용되도록 변형될 수 있다. 이와 같은 경우에, 잉크 용기의 잉크 토출 개구부 상에 가해지는 잉크의 압력은 낮게 유지될 수 있다. 그러므로 잉크 토출 개구부로부터 잉크가 떨어지는 것을 보다 효과적으로 억제할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 스텐실 인쇄 잉크 용기는 잉크 토출 개구부가 비스듬하게 절단되고, 잉크 토출 개구부의 단부가 상방을 향해 대면한 상태에서 스텐실 인쇄 잉크 용기가 스텐실 인쇄 장치의 잉크 흡입 개구부에 대하여 수평으로 설치되어지는 스텐실 인쇄 장치 내에 스텐실 인쇄 잉크용기가 사용되도록 변형될 수 있다. 이와 같은 경우에, 잉크 토출 개구부의 비스듬하게 절단된 지역이 상방을 향해 위치되므로, 잉크 토출 개구부로부터 잉크가 떨어지는 것을 보다 효과적으로 억제할 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도1은 잉크가 충전되어 있는 본 발명에 따른 스텐실 인쇄 잉크 용기의 제1 실시예를 도시하는 개략적인 설명도이다.
도1을 참조하면, 본 발명에 따른 스텐실 인쇄 잉크 용기의 제1 실시예인 스텐실 인쇄 잉크 용기(10)는 일 단부에 잉크 토출 개구부가 구비된 실린더(11)를 포함한다. 실린더(11)는 대략적으로 원통형이다. 잉크 토출 개구부(12)가 아닌 지역인 실린더(11)의 일 단부 지역은 단부벽에 의해 폐쇄된다. 실린더(11)의 다른단부는 개방되어 있다. 스텐실 인쇄 잉크 용기(10)는 또한 실린더(11)의 내주면을 따라 실린더(11)의 축방향으로 미끄럼 이동을 수행할 수 있는 피스톤(13)을 포함한다. 또한, 스텐실 인쇄 잉크 용기(10)는 최대 7.5 ㎩·s의 점성을 갖는 잉크(14)로 충전된다. 더구나, 스텐실 인쇄 잉크 용기(10)는 다음의 식으로 표현되는 관계를 만족한다:
또는
여기서 R은 m 단위의 실린더(11)의 내반경을 나타내며, r은 m 단위의 잉크 토출 개구부(12) 의 내반경을 나타내며, L은 m 단위의 잉크 토출 개구부(12)의 길이를 나타내며, W는 ㎏ 단위의 스텐실 인쇄 잉크 용기(10) 내에 충전된 잉크(14)의 중량을 나타내며, N은 ㎏f 단위의 피스톤(13)의 미끄럼 이동 개시 하중을 나타내며, η은 ㎩·s 단위의 스텐실 인쇄 잉크 용기(10) 내에 충전되어 있는 잉크(14)의 점성을 나타낸다.
도2는 본 발명에 따른 스텐실 인쇄 잉크 용기의 제2 실시예를 도시하는 개략적인 설명도이다. 도2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 스텐실 인쇄 잉크 용기의 제2 실시예인 스텐실 인쇄 잉크 용기(20)에서는, 원추형 테이퍼 지역(22a)이 스텐실 인쇄 잉크 용기(20)의 잉크 토출 개구부(22)의 단부의 내부에 형성된다. 스텐실 인쇄 잉크 용기(20)의 잉크 토출 개구부(22)에 이와 같이 원추형 테이퍼 지역(22a)이 구비된 경우에, 스텐실 인쇄 잉크 용기(20)로부터 흘러나오는 잉크는 원추형 테이퍼 지역(22a)에 일시적으로 보유될 수 있다. 그러므로, 잉크 토출 개구부(22)로부터 잉크가 떨어지는 것이 장시간 동안 억제될 수 있다.
도3은 본 발명에 따른 스텐실 인쇄 잉크 용기의 제3 실시예를 도시하는 개략적인 설명도이다. 도3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 스텐실 인쇄 잉크 용기의 제3 실시예인 스텐실 인쇄 잉크 용기(30)에서는, 스텐실 인쇄 잉크 용기(30)의 잉크 토출 개구부(32)의 위치가 실린더(31)의 일 단부의 중심점으로부터 외부로 이동된다. 잉크 토출 개구부(32)가 실린더(31)의 일 단부의 중심점보다 상부에 위치되어 있으면서 스텐실 인쇄 잉크 용기(30)가 스텐실 인쇄 장치의 잉크 흡입 개구부에 대하여 수평으로 설치된 스텐실 인쇄 장치 내에 스텐실 인쇄 잉크 용기(30)가 사용된 경우에, 잉크 토출 개구부(32)로부터 잉크가 떨어지는 것이 보다 효과적으로 억제될 수 있다.
도4는 본 발명에 따른 스텐실 인쇄 잉크 용기의 제4 실시예를 도시하는 개략적인 설명도이다. 도4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 제4 실시예인 스텐실 인쇄 잉크 용기(40)에서는, 스텐실 인쇄 잉크 용기(40)의 잉크 토출 개구부(42)의 단부가 비스듬하게 절단되어 있다. 잉크 토출 개구부(42)의 비스듬하게 절단된 담부가 도4에 도시된 바와 같이 상방을 향해 있으면서 스텐실 인쇄 잉크 용기(40)가 스텐실 인쇄 장치의 잉크 흡입 개구부에 대하여 수평으로 설치되어 있는 스텐실 인쇄 장치 내에 스텐실 인쇄 잉크 용기(40)가 사용된 경우에, 잉크 토출 개구부(42)의 비스듬하게 절단된 지역이 상방을 향해 위치되므로, 잉크 토출 개구부(42)로부터 잉크가 떨어지는 것을 보다 효과적으로 억제할 수 있다.
본 발명을 다음의 비제한적인 예를 통해 더 설명하기로 한다.
예
[상이한 점성을 갖는 잉크 샘플의 마련]
각각의 세가지 종류의 스텐실 인쇄 에멀션 잉크 샘플이 다음의 표1에 기재된 성분들을 채용함으로써 이하에 기재된 방식으로 마련되었다. 구체적으로, 우선, 알키드 수지(오일 길이: 65, 중량-평균 분자량: 대략 10,000, 산 값: 5, 수산 값: 50), 카본 블랙(미쯔비시 케미컬 코포레이션에 의해 공급되는 MA-100), 휘발성 용제(니뽄 오일 코포레이션에 의해 공급되는 AF-6) 및 계면 활성제(소르비탄 모놀리에이트; sorbitan monooleate)가 혼합되고 고르게 저어졌다. 결과 혼합물은 삼본 롤 밀(three roll mill)에 의해 충분하게 반죽되었다. 그 후에, 비휘발성 용제(재팬 선 오일 캄파니, 엘티디.에 의해 공급되는 선텐 4240)과 휘발성 용제(엑손 케미컬 재팬, 엘티디.에 의해 공급되는 엑솔 D80)가 전술한 반죽 혼합물에 첨가되었다. 이러한 방식으로, 유상(oil phase)이 준비되었다. 그 후에, 증류수, 보습제(에틸렌 글리콜) 및 전해질(황산 마그네슘)을 함유하는 수상(aqueous phase)이 조금씩 조금씩 저으면서 오일 상에 첨가되어 유화된다. 이러한 방식으로, 각각의 스텐실 인쇄 에멀션 잉크 샘플들이 마련되었다.
W/O형 에멀션 잉크 배합(중량부) 잉크 샘플 1 잉크 샘플 2 잉크 샘플 3
유상 카본 블랙 MA-100 7.0 7.0 7.0
비휘발성 용제 선텐 4240 2.0 2.0 2.0
휘발성 용제 엑솔 D80 3.0 3.0 3.0
AF-8 15.0 11.0 9.0
수지 알키드 수지 6.0 10.0 12.0
계면 활성제 소르비탄 모놀리에이트 2.0 2.0 2.0
수상 증류수 58.0 58.0 58.0
보습제 에틸렌 글리콜 6.5 6.5 6.5
전해질 황산 마그네슘 0.5 0.5 0.5
잉크 점성 측정치(㎩·s) 3.2 5.3 7.4
표1에 도시된 잉크 점성의 측정치는 응력 제어형 레오미터(rheometer; 하아케 캄파니에 의해 공급되는 레오스트레스 RS75)를 사용하여 얻었다. 구체적으로, 20 ㎜의 직경과 1 °의 각도를 갖는 원추(cone)가 사용되었으며, 응력은 0 ㎩에서 초당 20 ㎩의 속도로 23 ℃의 온도에 대하여 상승되었으며, 점성은 100 sec-1의 전단 속도로 측정되었다.
[잉크 용기의 마련]
네 종류의 잉크 용기들이 후술된 방식으로 마련되었다. 구체적으로, 270 ㎜의 길이와, 79.5 ㎜의 실린더 외경과, 76.5 ㎜의 실린더 내경과, 19 ㎜의 잉크 토출 개구부 내경과, 15.5 ㎜의 잉크 토출 개구부 길이를 가지며, 폴리프로필렌으로 제작된 피스톤형 잉크 용기들이 마련되었다. 또한, 상이한 외경을 갖는 네 종류의 피스톤들이 전술한 실린더와 결합되었다. 이러한 방식으로, 상이한 피스톤 미끄럼 이동 개시 하중을 갖는 네 종류의 잉크 용기들이 마련되었다.
피스톤 미끄럼 이동 개시 하중의 측정은 시마즈 AGS-500D(LOAD CELL; SBL-5KN)를 사용하여 수행되었다. 구체적으로, 잉크가 충전되지 않은 피스톤형 잉크용기에서, 정지 상태로부터 피스톤이 이동하기 시작하는 피스톤 미끄럼 이동 개시 하중이 측정되었다. 이동 속도는 100 ㎜/분으로 설정되었다.
또한, 잉크 토출 개구부를 조정하기 위해, 19 ㎜의 잉크 토출 개구부의 내경을 갖는 잉크 용기에 체결될 수 있으며 잉크 용기의 재료와 동일한 재료로 제작되는 폴리프로필렌 부재 상에 보어링 가공을 수행함으로써 네 종류의 어댑터가 마련되었다. 보어링 가공에 의해, 4 ㎜, 8 ㎜, 12 ㎜ 및 16 ㎜의 직경을 갖는 구멍들이 폴리프로필렌 부재의 중심 지역에 각각 형성되었다. 이러한 방식으로, 네 종류의 어댑터가 마련되었다.
상이한 피스톤 미끄럼 이동 개시 하중을 나타내는 전술한 네 종류의 용기와 상이한 내경의 잉크 토출 개구부를 갖는 다섯 종류의 잉크 토출 개구부 조정 부재들의 조합에 의해 20 가지 종류의 잉크 용기들이 마련되었다.
[잉크 용기 내 잉크 충전 및 평가]
상이한 점성을 갖는 각각의 세 가지 종류의 잉크 샘플들이 각각의 20 가지 종류의 잉크 용기 내에 충전되었다. 그런 다음 잉크 토출 개구부(구체적으로, 잉크 토출 개구부의 단부로부터 15.5 ㎜의 길이로 연장된 부분에)에 존재하는 잉크가 제거되었다. 잉크가 충전되었던 잉크 용기는 그런 다음 잉크 토출 개구부가 하방을 향해 있도록 위치되고 이러한 상태로 20 초 동안 세워 두었다. 그 후에, 잉크 토출 개구부로부터의 잉크 적하(dripping) 상태를 평가하였다. 잉크 용기를 세워두었던 시간은 후술한 이유로 20 초로 설정하였다. 구체적으로, 대개, 잉크 용기의 교환은 인쇄 장치의 전방 덮개를 개방하고, 사용한 잉크 용기를 인쇄 장치로부터 당겨내고, 새 잉크 용기의 잉크 토출 개구부에 끼워져 있던 캡을 새 잉크 용기의 잉크 토출 개구부로부터 제거하고, 새 잉크 용기를 인쇄 장치에 끼우는 과정을 통해 수행된다. 그러므로 잉크 용기의 잉크 토출 개구부가 하방을 향해 있으면서 잉크 용기의 잉크 토출 개구부로부터 잉크가 떨어질 위험은 새 잉크 용기로부터 캡을 제거하였을 때와 새 잉크 용기를 인쇄 장치에 끼울 때 사이에 발생하는 것으로 여겨진다. 캡을 새 잉크 용기로부터 제거하였을 때와 새 잉크 용기를 인쇄 장치에 끼울 때 사이의 시간은 최대 대략 10 초인 것으로 여겨진다. 그러므로 실험에서, 비숙련된 사용자들에 의해 잉크 용기를 사용한다고 간주하여, 잉크 용기를 세워두는 시간을 20초로 설정하였다.
도5a, 도5b, 도6a, 도6b, 도7a 및 도7b의 그래프에 도시된 결과를 얻었다. 도5a는 표1에 기재된 잉크 샘플 1과 잉크 용기들 사이의 관계를 도시하는 그래프로서 각각의 잉크 용기에 충전된 잉크의 중량이 500 g이었을 때 얻어지는 관계이다. 도5b는 표1에 기재된 잉크 샘플 1과 잉크 용기들 사이의 관계를 도시하는 그래프로서 각각의 잉크 용기에 충전된 잉크의 중량이 1,000 g이었을 때 얻어지는 관계이다. 도6a는 표1에 기재된 잉크 샘플 2와 잉크 용기들 사이의 관계를 도시하는 그래프로서 각각의 잉크 용기에 충전된 잉크의 중량이 500 g이었을 때 얻어지는 관계이다. 도6b는 표1에 기재된 잉크 샘플 2와 잉크 용기들 사이의 관계를 도시하는 그래프로서 각각의 잉크 용기에 충전된 잉크의 중량이 1,000 g이었을 때 얻어지는 관계이다. 도7a는 표1에 기재된 잉크 샘플 3과 잉크 용기들 사이의 관계를 도시하는 그래프로서 각각의 잉크 용기에 충전된 잉크의 중량이 500 g이었을 때 얻어지는관계이다. 도7b는 표1에 기재된 잉크 샘플 3과 잉크 용기들 사이의 관계를 도시하는 그래프로서 각각의 잉크 용기에 충전된 잉크의 중량이 1,000 g이었을 때 얻어지는 관계이다. 또한, 각각의 그래프에서, 마크 ""는 잉크 용기가 전술한 방식으로 20 초 동안 세워두었을 때 잉크 토출 개구부로부터 잉크가 떨어지지 않은 것을 나타내며, 마크 "×"는 잉크 용기가 전술한 방식으로 20 초간 세워두었을 때 잉크 토출 개구부로부터 잉크가 떨어진 것을 나타낸다. 또한, 각각의 그래프에서, 실선은 r의 값이 다음의 관계에서 우측의 값과 동일한 상태를 나타낸다:
여기서 R은 m 단위의 실린더의 내반경을 나타내며, r은 m 단위의 잉크 토출 개구부의 내반경을 나타내며, L은 m 단위의 잉크 토출 개구부의 길이를 나타내며, W는 ㎏ 단위의 스텐실 인쇄 잉크 용기 내에 충전된 잉크의 중량을 나타내며, N은 ㎏f 단위의 피스톤의 미끄럼 이동 개시 하중을 나타내며, η은 ㎩·s 단위의 잉크의 점성을 나타낸다.
도5a, 도5b, 도6a, 도6b, 도7a 및 도7b의 그래프에서 분명한 바와 같이, 본 발명에 따른 스텐실 인쇄 잉크 용기는 다음의 식에 의해 나타내어지는 관계를 만족한다:
또는
여기서 R은 m 단위의 실린더의 내반경을 나타내며, r은 m 단위의 잉크 토출개구부의 내반경을 나타내며, L은 m 단위의 잉크 토출 개구부의 길이를 나타내며, W는 ㎏ 단위의 스텐실 인쇄 잉크 용기 내에 충전된 잉크의 중량을 나타내며, N은 ㎏f 단위의 피스톤의 미끄럼 이동 개시 하중을 나타내며, η은 ㎩·s 단위의 잉크의 점성을 나타낸다.
그러므로, 본 발명에 따른 스텐실 인쇄 잉크 용기에서는, 낮은 전단 속도의 지역에 대하여 낮은 점성을 갖는 잉크가 잉크 용기 내에 수용된 경우에 잉크 용기를 스텐실 인쇄 장치 내에 설치하는 시점과 잉크 용기를 스텐실 인쇄 장치로부터 제거하는 시점에서 잉크 용기의 잉크 토출 개구부로부터 잉크가 떨어지는 문제점이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
전술한 실예에 있어서, W/O형 에멀션 잉크 샘플이 채용되었다. 그러나 본 발명에 따른 스텐실 인쇄 잉크 용기 내에 사용되기 위한 잉크에는 제한이 없으며, 잉크는 100 sec-1의 전단 속도와 23 ℃의 온도에 대하여 최대 7.5 ㎩·s의 점성을 갖는 다양한 종류의 잉크로부터 선택할 수 있다.

Claims (6)

  1. 스텐실 인쇄 잉크 용기에 있어서,
    대략 원통형으로 일 단부의 잉크 토출 개구부를 제외한 지역은 단부벽에 의해 폐쇄되고 다른 단부는 개방된 실린더와,
    실린더의 축 방향으로 실린더의 내주면을 따라 미끄럼 이동을 수행할 수 있는 피스톤을 포함하며,
    스텐실 인쇄 잉크 용기는 100 sec-1의 전단 속도로 23 ℃의 실내 온도에 대하여 최대 7.5 ㎩·s의 점성을 갖는 잉크로 충전되며, 다음의 식으로 표현되는 관계를 만족하며:
    또는
    여기서 R은 m 단위의 실린더의 내반경을 나타내며, r은 m 단위의 잉크 토출 개구부의 내반경을 나타내며, L은 m 단위의 잉크 토출 개구부의 길이를 나타내며, W는 ㎏ 단위의 스텐실 인쇄 잉크 용기 내에 충전된 잉크의 중량을 나타내며, N은 ㎏f 단위의 피스톤의 미끄럼 이동 개시 하중을 나타내며, η은 100 sec-1의 전단 속도와 23 ℃의 온도에 대한 스텐실 잉크 용기 내에 충전된 ㎩·s 단위의 잉크의 점성을 나타내는 것을 특징으로 하는 스텐실 인쇄 잉크 용기.
  2. 제1항에 있어서, 잉크 토출 개구부에는 원추형 테이퍼 지역이 구비되는 것을 특징으로 하는 스텐실 인쇄 잉크 용기.
  3. 제1항에 있어서, 잉크 토출 개구부의 위치는 실린더의 일 단부의 중심점으로부터 외부로 이동된 것을 특징으로 하는 스텐실 인쇄 잉크 용기.
  4. 제3항에 있어서, 스텐실 인쇄 잉크 용기는 잉크 토출 개구부가 실린더의 일 단부의 중심점보다 상부에 위치되어 있으면서 스텐실 인쇄 잉크 용기가 스텐실 인쇄 장치의 잉크 흡입 개구부에 대하여 수평으로 설치되어 있는 스텐실 인쇄 장치 내에 사용되는 것을 특징으로 하는 스텐실 인쇄 잉크 용기.
  5. 제1항에 있어서, 잉크 토출 개구부는 비스듬하게 절단된 것을 특징으로 하는 스텐실 인쇄 잉크 용기.
  6. 제5항에 있어서, 스텐실 인쇄 잉크 용기는 잉크 토출 개구부의 단부가 상방을 향해 있으면서 스텐실 인쇄 잉크 용기가 스텐실 인쇄 장치의 잉크 흡입 개구부에 대하여 수평으로 설치되어 있는 스텐실 인쇄 장치 내에 사용되는 것을 특징으로 하는 스텐실 인쇄 잉크 용기.
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